冲压工艺

冲压

第一章冲压工艺基础

3.1.1 什么是冷冲压,它在汽车生产中有何意义?

冷冲压加工是在常温下,利用冲压设备(压力机)和冲模,使各种不同规格的板料或坯料在压力作用下发生永久变形或分离,制成所需各种形状零件的一种加工方法。

冷冲压可用于加工金属材料,也可以加工非金属材料。它同切削、铸造、电加工等加工方法一样,广泛地用于工业生产中。由于冷冲压是一种生产效率很高、少无切削的加工方法,它在航空、汽车、拖拉机、电机电器、精密仪器仪表等工业占有十分重要的加工地位。据初步统计,仅汽车制造业差不多有60%——75%的零件是采用冷冲压加工工艺制成的。其中,冷冲压生产所占的劳动量为整个汽车工业总劳动量的25%——30%。因此,研究和发展冷冲压生产技术,对发展汽车生产具有十分重要的意义。

3.1.2冷冲压生产具有哪些优点?

冷冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术上或是经济效果上,都有很多优点:

⑴冷冲压是一种高效(即高生产率)低耗(即材料利用率高)的加工方法:冷冲压工艺,适用于较大批量零件生产,便于实现机械化与自动化,有较高的生产效率。同时,冷冲压不仅能努力做到少废料和无废料生产,而且即使有边角余料,也可以充分利用,使之不致造成浪费;

⑵压力机简单冲压下,可以获得用其他加工工艺难以加工的各种形状复杂的零件;

⑶操作简单,便于组织生产。在大批量生产条件下,冲压件的成本较低;

⑷冲压出的制品零件,一般不需做进一步机械加工,具有较高的尺寸精度;

⑸冲压件有较好的互换性,冲压加工稳定性好,同一批冲压件可相互调换使用,不影响装配和产品性能;

⑹由于冲压件大多用板材作材料,所以它的表面质量较好,为后续的表面处理工序(如电镀、喷漆等)提供了方便条件;

⑺冲压加工可在耗费不大情况下,能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。

3.1.3冲压件一般有哪些技术要求?

冲压件在生产、储运过程中具有以下技术要求:

⑴形状和尺寸:冲压件的形状和尺寸需符合冲压件产品图和技术文件;

⑵表面质量:除冲切外,冲压件表面状况要求与所用的板料一致。在成型过程中允许有轻微的拉毛和小的表面不平度,但不得影响下道工序及总成的质量;

⑶毛刺:经剪切或冲裁的冲压件一般都有毛刺。毛刺的允许高可按EQY—85—88《冲压件毛刺高度》的规定;

⑷冲切面:冲切面的状况一般不作规定;

⑸热处理:冲压件在冲压成型和焊接后,一般不进行热处理;

⑹供货状况:冲压件的供货应保证其基本的质量状态,符合冲压件产品图和检查卡。

此外,冲丈夫件还需满足其特有的防锈要求:厂内流通的冲压件,必须保证15天的防锈时间。

利用冲模在压和机上把板料的一部分与另一部分分离的加工方法,称为冲裁。如我们常见的修边、切口、冲孔等。

3.1.5 冷冲压时,对于冲裁件的质量要求是什么?影响裁件表面质量的因素有哪些?

冲裁时,在冲成零件的一定形状的同时,保证其尺寸符合精度要求,而冲切表面应该是光洁的,没有裂纹、撕裂和毛刺等缺陷。冲裁后对于冲裁件的质量要求,主要包括以下几个方面:

⑴零件的表面质量;

⑵零件的断面质量;

⑶零件的尺寸精度;

⑷零件的形状。

对于影响冲裁件表面质量起决定作用的是冲模间隙数值。如果间隙值合理,冲裁时裂纹能重合,所得的断面略带锥度。间隙较小,上下裂纹就不重合。当金属最后断裂时,在两缝之间形成了圆角以后,在冲裁件的边缘上也会发生很大的毛刺;间隙不均匀,也会产生单向毛刺,从而影响了零件的表面质量。除了间隙值以外,对冲裁件表面的质量有影响的还有冲模刃口的锋利程度、间隙的分布均匀性、模具和设备的情况等。

3.1.6什么叫弯曲?

弯曲是把平板坯料在冲模压力下或通过专用设备弯折成一定角度,制成各种形状零件的一种冲压工艺方法。

3.1.7弯曲的方法有哪几种?

通常采用的弯曲方法有如下几种:

⑴用手工利用专用型胎在虎钳及弯板机等简单设备上用人力进行弯曲成形。这种方法多用于单件及少量零件的生产;

⑵在普通压力机及液压机上,利用弯曲模对坯料进行弯曲。这种方法主要是用于大批量小型零件的生产;

⑶用专用弯曲设备如折弯机、滚弯机等进行特殊形状的弯曲。这种方法主要是用弯曲大、中型零件的批量生产。

3.1.8板料弯曲过程中,一般经过哪几个阶段?

板料在弯曲时,一般经过以下几个阶段:

⑴弹性弯曲阶段。板料在外加弯曲力矩的作用下,首先发生弯曲变形,即通过弹性弯曲阶段。在外加弯曲力矩消失的情况下,零件总会恢复到原来的形状;

⑵塑性弯曲阶段。随着弯矩的增加,板料弯曲变形增大,板料内外层金属先达到屈服极限,板料开始由弹性变形阶段转入塑性变形阶段。随着弯矩的不断增加,塑性变形就由表向里扩展,最后使整个断面进入塑性状态。

弯曲变形过程中,材料本身除了塑性变形外,必然同时伴有弹性变形的过程。当弯曲后去掉外力时,弹性变形部分将立刻恢复,使弯曲件的弯曲件的弯曲角与弯曲半径发生改变,而不再和模具形状一致,这种现象称为弯曲件的回弹。

3.1.10 造成弯曲件的形状和尺寸不准确是什么原因?

造成弯曲的形状和尺寸不准确的原因很多,其中主要有:

⑴模具对弯曲的影响:

模具是弯曲工件的主要工具,通常弯曲件的形状和尺寸取决于模具工作部分的尺寸精度,模具制造的精度越高,装配越准确获得工件的尺寸精度也越高。

此外,模具的结构对弯曲工件有很大影响.一般说来,有导向机构的弯曲模比无导向机构的弯曲模具在弯曲工件时形状与尺寸要准确精确的多,并且模具的压料装置和定位装置的可靠性及稳定性,对工件尺寸的精度都有较大的关系。

⑵材料对弯曲件精度的影响:

弯曲材料对弯曲件精度的影响主要表现在如下两个方面:

①材料的力学性能、成分分布不均,则对于同一板料所弯曲的工件由于应力及回弹值不同,会造成一定的尺寸偏差。

②材料的厚度不均,即使采用同一弯曲模进行弯曲,所得的工件尺寸与形状也有所差异。厚度大时,弯曲阻力大、回弹小;厚度小时,弯曲阻力小、回弹大,形状及尺寸均不准确,影响了工件的精度,并且易产生翘曲及扭弯现象。

⑶弯曲工艺顺序对精度的影响:

弯曲工件的工序增多时,由于各工序的偏差所引起的累积误差会增大。此外,工序前后安排顺序不同,也会对精度有很大的影响。例如,对于有孔的弯曲件,先弯曲后冲孔时,孔的精度比先冲孔后弯曲时孔的位置精度要高得多。

⑷工艺操作对弯曲件精度的影响:

冲模的安装、调整及熟练程度对工件精度高低是有影响的。如果安装的不准确,不仅使工件质量降低,而且会造成很多废品。另外,操作时的送料准确性及坯料定位的准确程度,都会对工件形⑸状及尺寸精度产生影响。

工件形状及尺寸对精度的影响:

形状不对称和外形尺寸较大的弯曲件弯曲的偏差会明显增大。

⑹压力机对工件精度的影响:

在弯曲时,由于压力机吨位大小、工作速度等不同,都会使弯曲尺寸发生变化。此外,压力机本身精度不佳或压力机中心与模具压力中心不一致时,也会造成形状和尺寸的偏差。

3.1.11 在弯曲时,影响回习的主要因素有哪些?

在弯曲作业中,影响回弹的因素很多,其中主要有以下几方面:

⑴材料的力学性能

⑵材料表面质量

板材厚度上的精度、表面质量和平度,对回弹有较大影响。若板料厚度上公差范围大,其回弹角的波动就大;板料厚度越薄,受这方面的影响就越大。此外,若材料表面不平、凸起及有杂质,则在弯曲时将会产生应力集中,因而对回弹有较大的影响。

⑶相对弯曲半径r/t

r---指弯曲半径。

t---指料厚。

r/t越大,则回弹值越大。故为了减小回弹的影响,一般都选择小的相对弯曲半径。但过小的弯曲半径使弯曲处破裂。必须均衡考虑。

⑷弯曲角

弯曲角越大,表示变形区越大,但是弯曲角与弯曲半径的回弱值无关。

⑸弯曲件的形状及模具工作部分尺寸

弯曲件的几何形状及模具工作尺寸对回弹值有较大影响。例如,在糨曲过程中,U形件比V形件的回弹性要小些。这是因为U形件的底部在弯曲中有拉伸变形的成分,故回弹要小。

⑹弯曲作用力的影响

一般情况下,弯曲作用力小时,则回弹角大。增加作用力,实际上弯曲带校正基本上可以使回弹角减小或趋近于零。

3.1.12 为提高压弯时坯料定位的可靠性,应采取哪些措施?

为提高压弯时坯料定位的可靠性,可采取以下方法:

⑴采取压紧坯料的措施

由气垫、橡皮、弹簧产生的压紧力,应在坯料预定位时起作用。因此,压料板或压料杆的顶出长度应比凹模平面稍高一些。还可以在压料杆顶面、压料板或凸模表面制出齿纹、麻点,以增加压紧定位效果。

⑵选择可靠的定位形式

坯料的定位形式主要以外形为基准和以孔为基准两种。外形定位操作方便,但定位可靠性较差。故在设计时尽量采用孔定位,能收到较好的定位效果。

⑶选择合理的冲压方向

在冲压生产中,改变压弯件的冲压方向,改善对坯料的压紧条件和改变定位形式,都能提高压弯件精度。

3.1.13在设计弯曲模具时,怎样防止压弯过程中的偏移现象?

在弯曲作业中,往往在弯曲时,坯料向一侧偏移,因而影响零件的压弯精度。防止偏移的主要方法有:

形状不对称的弯曲件,尽量采用对称弯曲成形。

在弯曲模上增加弹性压料装置,以便在弯曲时能部分地压住坯料,以防止坯料移动偏移。

弯曲件弯角处产生裂纹的原因及调整的方法是:

⑴弯曲凸模圆角半径大小

弯曲凸模圆角半径太小,在弯曲过程中造成弯角处内应力集中而产生裂纹。这时,可适当加大凸模圆角半径,使其大于材料允许的最小弯曲半径。

⑵坯料上的毛刺朝向凹模

在弯曲时如果坯料上的毛刺朝向凹模,则易造成该处应力集中使弯角处裂纹。这时,应翻转坯料试一试,使毛刺朝向凸模,可以减少弯角处裂纹。

⑶材料塑性较差

材料的塑性较差,易使弯曲处产生裂纹。可更换塑性较好的材料,或将材料在弯曲前进行退火处理。

⑷材料的轧制方向与弯曲线平行

在弯曲时,若材料的轧制方向与弯曲线平行,很容易在弯角处产生裂纹。这时,应改变落料排样,尽量使弯曲线垂直于板料的轧制方向弯曲。

⑸弯曲变形过大

若弯曲变形过大,一次弯曲时也易产生裂纹。这时,可加大弯曲系数,分两次或多次弯曲,在首次弯曲时,应采用较大的弯曲半径。

3.1.15 弯曲件底面不平时怎么办?

冲丈夫件在弯曲后,若底面不平产生曲,可以采取如下的调整方法:

⑴卸料杆的着力点分布不均匀或卸料时将卸料杆顶弯。此时,应增加卸料杆数量,使其均匀分布。

⑵压料力不足,造成弯曲底面不平。在调整时,一方面要增加压料力,另一方面可在冲模中增加顶出器装置,并使顶出器有足够的弹顶力。

3.1.16 什么叫拉延?

拉延是利用专门的模具将冲裁或剪裁后的平板坯料制成开口的空心件的一种冲压工艺方法,用拉延工序,可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形、方盒形和其他不规则形状的薄板工具,拉延所用的模具一般是由凸模、凹模和压边圈三部分组成。

3.1.17拉延过程中采用拉延油的目的有哪些?

坯料在拉延时,有时需要对其润滑,其目的有以下几个方面:

⑴降低材料与模具间的摩擦系数,从而使拉延力降低。经验证明:有润滑与无润滑相比,拉延力可降低30%左右;

⑵提高材料的变形程度,降低了极限拉深系数,从而减少了拉深次数;

⑶润滑后的冲模,易从冲模中取出冲压件;

⑷保证了冲压件表面质量,不致使表面擦伤;

⑸提高凸、凹模的寿命。

3.1.18拉延油应刷在什么位置?为什么拉延没一不能涂在材料中间?

于降低拉深系数。因为只有这样,才能减少毛坯与压料面的摩擦力,便于材料进入凹模,减少材料在危险断面变薄,同进对模具起到冷却作用。

因为拉延油会局部封闭冲模出气孔,空气不能迅速排出,造成零件表面气泡,并且影响冲压件的帖模性,减少凸模与材料之间的摩擦力,以至于工件产生滑动、延展和变薄。

3.1.19 拉延件表面产生拉痕是什么原因?

拉延件表面有时会产生拉痕,影响工件的表面质量,甚至造成废品。其主要原因是:

⑴凸模或凹模表面有尖利的压伤,致使工件表面相应也产生拉痕。

⑵凸模、凹模之间的间隙过小或都间隙不均匀,使其在拉延时工件表面被刮伤;

⑶凹模圆角表面粗糙,拉延时工件表面被刮伤;

⑷冲压时由于冲模工作表面或材料表面不清洁而混进杂物,从而压伤了工件表面;‘

⑸当凸模、凹模硬度低时,其表面附有金属废屑扣产生沾接现象,也会使位延后的工件表面产生拉痕;

⑹拉延油质量差,也会使工件表面光洁度降低。

3.1.20 什么是成形?它包括哪几种工序?

成形工艺是指用各种局部变形的方式来改变零件或坯料的形状的各种加工工艺方法。

成形工艺按塑性变形的特点,可分为压缩类成形与拉深类成形两类。压缩类成形工艺主要有缩口、外翻边;拉深类成形工艺主要有翻孔、内翻边、起伏、胀形、液压成形等。

3.1.21 什么是翻边?翻边有哪此优点?

翻边是将零件的孔边缘或外边缘在模具作用下,翻成竖立边缘的一种冲压工艺方法。翻边的两种基本形式为内孔翻边和外缘边。

翻过的主要优点在于:

⑴用翻边方法可以加工形状复杂且具有良好刚度和合理空间形状的零件;

⑵在生产中可以广泛地用来代替无底拉深件和先拉深后切底工序;

⑶由于用翻边工序可以代替南非经儿道工序才能制成的无底工件,从而可大大提高劳动生产率,节约部分拉深件用的模具,降低工件的制造成本;

⑷由于翻边时,工件的外缘(指孔翻边)只需要把被切掉的部分翻成所需的形状,因而节约了材料;

⑸用翻边成形法,可以代替某此复杂工件形状的拉深工作,因此翻边特别适用于小批量试制性生产。

3.1.22大型覆盖件拉延时常见的质量问题有哪些?

冲压工艺

3.1.23 什么是剪切?

剪切是使板料或卷料通过专门的剪切设备使其沿直线或曲线相互分离的一种冷冲压工序。

3.1.24 什么是平刃剪切?平刃剪切有何特点及功用?

平刃剪切是指用两个剪刃相互平行的刀片对板料或卷料进行分离的过程。

平刃剪切方法,适用于剪切宽度小而厚度较大的板料或毛坯。这种剪切仅能沿直线剪切板料,是目前冲压生产采用较多的一种剪切方法。

3.1.25什么是斜刃剪切?斜刃剪切有何功用?

斜刃剪切与平刃剪切不同,斜刃剪切是指板料或卷料在上刀片与下刀片斜交成一定的角度的剪板机上进行剪切的过程。斜刃剪切时,其剪切刃与被剪板料,只是一小部分接触板料逐渐进行剪切的,因而斜刃剪切比平刃剪切大大节省了剪切力。它常用于宽度较大而厚度较薄的板料和卷料剪切备料工序。

3.1.26剪切加工时应注意哪些事项?

在剪切加工过程中,应注意以下事项:

⑴在剪切加工前,应根据材料厚度、材料性能及剪切形状,要合理选择剪切方法及需用的设备。

⑵在工作前,应仔细检查剪切设备工作运行情况,剪刃是否锋利,并根据材料厚度调整好间隙。

⑶要仔细调整好定位位置。成批生产是霜定时检查,以免调整失误或定位松动而造成不必要的损失。

⑷在使用剪板机时,剪板机的脚踏板需安装防护罩,以防意外事故发生。

⑸在操作时,一般是两人操作,两人一定要配合协调,并且工作时不要收工取料,以防发生危险。

第二章冲压材料

3.2.1 冲压所用的材料有哪些?

主要有黑色金属、有色金属和非金属材料三大类。

㈠有色金属材料

黑色金属材料是冷冲压生产中应用最为广泛的材料,按其性质可分为:

⑴碳素结构钢

碳素结构钢材料适用于一般结构件和工程用金属构件,在冲压生产中应用最为广泛。如各种复杂的弯曲件、拉深件、成形件等。常用的钢牌号主要有Q235、Q225、10、45、70号钢等。

⑵合金钢

合金钢主要用于特殊性能零件的制造。

㈡有色金属材料

主要有色金属及合金有:

⑴铜及铜合金

⑵铝及铝合金

㈢非金属材料

如硬纸板、塑料板、石棉板、橡胶板等。

3.2.2冲压所用的材料应具备哪些基本条件?

冲压材料必须具有以下的冲压性能:

⑴冲压材料必须便于加工,容易得到高质量和高精度的冲压件。

⑵冲压材料应便于提高生产效率,即一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度要足够大。

⑶材料对模具的损耗及磨损要低,并且不易出现废品。

冲压材料还应当满足冲压工艺的要求:

⑴材料应具有良好的塑性,即有较高的伸长率和断面收缩率,较低的屈服眯和较高的搞拉强度。这样,允许的变形程度大,有利于冲压工序的稳定性和变形的均匀性,提高了制品的成形尺寸精度,提高了模具的使用寿命,降低了制品的成本。

⑵材料应具有光洁平整无缺陷损伤的表面状态。表面状态好的材料,加工时不易破裂,不容易擦伤模具,制成的制品零件表面状态好。

⑶材料厚度的公差应符合国家规定的标准。

⑷材料应对机械接合及继续加工(如焊接、抛光等工序)有良好的适应性能。

3.2.3材料的表面状态质量包括哪些内容?冷冲压生产对其有什么要求?

材料的表面状态质量,包括以下几个方面:

⑴材料的表面必须是没有分层现象,并且表面没有明显的力学性能损伤。

⑵材料的表面必须是光洁平整、无划痕、无杂质、无气孔和缩孔。

在冷冲压生产中,选择表面质量好的材料,在变形过程中不易破裂,并且不易损伤模具和工具,可获得表面光洁,质量较好的冲压件。

3.2.4车身常用材料按表面质量分为哪几类?

按表面质量分为三类:Ⅰ类,高质量表面;Ⅱ类,较高质量表面;Ⅲ类,一般质量表面。

3.2.5车身常用材料按拉延级别分为哪几类?

08AL(铝镇静钢)按其拉延质量为分三级:ZF:最复杂;HF:很复杂;F:复杂。

对其他深拉延薄钢板按冲压性能分:Z:最深拉延;S:深拉延;P:普通拉延。

3.2.6 金属材料的冲压性能检验包括哪些内容?

为了使各种金属材料适用于不同的冲压工作,必须通过一系列的检验工作来确定。检验的内容主要包括如下几个方面:

⑴外形尺寸及表面状况的确定;

⑵材料的金相分析:

材料的金相分板,包括宏观组织和微观组织两部分。宏观组织除了解材料内部是否有缩孔、疏松和气孔以及有无杂质以外,还可以确定冲裁的断面特征。另外,除了可确定拉深、弯曲及成形的纤维组织方向以外,还可判断材料有无折断及裂纹现象。

微观组织主要可以了解金属内部颗料的等轴性与分布均匀性。颗料的大小与分布情况,对冷冲压工作有很大影响。颗料特别大,或特别小影响材料的塑性。颗粒大,材料的强度与硬度较差,拉深或弯曲后工件表面不光洁。对于低碳钢,颗粒直径一般在5-7级之间,拉深最为合适。

材料的化学分析:

⑶材料的力学性能鉴定;

材料的力学业性能鉴定,主要包括材料的拉伸性能试验、硬度试验及剪切性能试验等。

⑷材料的工艺性能试验;

主要包括弯曲试验和拉抻试验两种方式。

3.2.7 用冷冲压工艺生产零件,为什么样夺材料厚度要有一定的公差要求?

因为一定的冲模间隙,适用于冲压一定厚度的材料。如果材料的厚度差异较大,这样对用同一冲模间隙来冲压,不但工件的质量和精度会降低,而且由于厚度不均,很容易使冲模损坏。在拉深、翻边及弯曲工序中,由于材料的厚度不均,可能会导致废品的产生及冲模的损坏,在整形大形工件时甚至可以损坏压力机。

3.2.8 什么叫材料消耗定额?它包括哪几部分?

冲压件的材料消耗定额是指单件产品所需某种规格的材料重量。材料消耗定额可按下式计算:

Q

0=Q

1

+Q

2

式中:

Q

——单件产品冲压件重量

1

——单件产品冲压件理论消耗废料重量

Q

2

3.2.9 什么叫工艺废料?

工件之间和工件与条(板)料边缘之间存在的搭边,定位需要切除的料边与定位孔,不可避免的料头和料尾等废料,均称为工艺废料。

3.2.10 什么叫结构废料?

由于工件结构形状的需要而产生的废料,称为结构废料,如工件内孔的材料。

第三章冲压设备及模具

3.3.1 冲压用的压力机有哪几种类型?

根据压力机的传动方式、产生压力的方法、结构形式及使用性质的不同,压力机主要有:曲柄压力机、螺旋压力机、多工位自动压力机、冲压液压机、冲模回转头压力机、高速压力机、高速冲裁压力机和电磁压力机。

3.3.2 曲柄压力机的主要参数有哪些?

曲柄压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、应用范围、生产率等指标,是正确选用压力机和设计模具的主要依据。曲柄压力机的主要技术参数主要包括如下几个方面:

⑴公称压力及公称压力行程

曲柄压力机的公称压力是指滑块离下死点闪某一特定距离时,滑块所容许承受的最大作用力。此特定距离称为公称压力行程。例如JA——315型压力机滑块在距离下死点13mm时,允许滑块承受3150KN的作用力;即公称压力行程为13mm ,公称压力为3150KN。

⑵滑块行程

滑块从死点到下死点所经过的距离。它的大小随工艺用途不同和公称压力不同而不同。滑块行程的大小,决定所有压力机的封闭高度和开启高度。

⑶滑块行程次数

滑块行程次数是指滑块每分钟从上死点到下死点,然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高,生产率越高,但次数超过一定数值以后,必须配备机械化自动化送料装置,否则不可能实现高生产率。现代的压力机,有提高行程次数的趋势。

⑷最大封闭高度

滑块在下死点时,滑块底平面到工作台上平面的距离。当调节装置将滑块调整到上极限位置时,封闭高度达到最大值,此值称为最大封闭高度。

⑸最大装模高度

滑块在下死眯时,滑块底面到垫板上平面的距离,称为最大装模高度。

3.3.3 压力机的润滑作用是什么?压力机常用哪些润滑剂?

压力机在使用时,各种活动部位都需要添加润滑剂,以保持良好的润滑,使其能正常的运转和工作。润滑的主要作用于是减小摩擦面之间的摩擦阻力和金属表面之间的磨损,还起到冲洗耳恭听摩擦面间固体杂质和冷却摩擦表面的作用。正确的润滑对保持设备精度、延长太力机使用寿命有关键作用。压力机润滑剂分稀油润滑和浓油两在类。压力机常用的润滑油有40、50、70号机械油;常用的润滑脂有1号、2号、3号钙基润滑脂和2号、3号钠基润滑脂。

3.3.4 什么是压力机的精度?压力机的精度对冷冲压有何影响?

压力机的精度主动脉指压力机在静态状况下,所能测得的压力机应达到的各种技术指标,故又称静态精度。它主要包括:工作台表面扩要平度,滑块行程同台面的垂直度,滑块中心孔和滑块行

这些项目的技术指标的高低,决定了压力机的精度。对于各种压力机的精度要求,国家都有一定的标准。

压力机静态精度的高低,对冷冲压工作有很大的影响,压力机的精度高,则冲出的工件质量好、互换性强、尺寸稳定。一般来说,对于一般用精压加工的零件,所采用的压力机的精度,决定了制件的精度。但是,只用静态精度来衡量压力机精度的高低还是不全面。这是因为,压力机本身的机械强度的大小,对冲压精度有很大的影响。如果压力机本身的强度低,则就会使得压力机床岙在达到冲裁压力的瞬间发生变形,这样,上述条件即使在静态时调的很好,也会由于强度影响所造成样床身变形,发生差异。同此看来,压力机的精度与强度有很大关系,而强度的大小则对冲压工作有很大影响,故在冲裁高精度工件及连续性很强的冷冲压生产中,都要选用精度较高的,且刚性大的压力机。

3.3.5 曲柄压力机是由哪几部分组成的?

曲柄压力机一般都由以下几个基本部分组成:

1、工作机构曲柄压力机的工作执行机构。一般为曲柄滑块机构,由曲轴、连杆、滑块等零件组

成。

2、传动系统按一不定期的要求将电动机的运动和能量传递给工作机构。由带传动和齿轮传动等

机构组成。

3、支承部件如机身等。连接和固定氖零部件,保证他们的相对位置和运动关系。工作时机身要

承受全部的工艺力。

4、能源系统包括电动机和飞轮。电动机提供动力源,飞轮起着储存和释放能量的作用。

5、操纵与控制系统主要包括离合器、制动器、电子电器检测控制装置等。现代化设备上还装备

了工业控制计算机。

6、辅助系统与附属装置包括气路系统、润滑系统、保护装置、气垫、快速换模装置等。

3.3.6 曲柄压力机是怎样分类的?

通常按照工艺用途将曲柄压力机分为:

1、冷冲压类压力机

⑴通用压力机:用来进行冲裁、落料、弯曲、成形和浅拉深等工艺。

⑵拉深压力机:用来进行拉深工艺。

⑶板冲高速自动机:用于连续级进送料的自动冲压工艺。

⑷板料多工位自动机:用于连续传送工件的自动冲压工艺。

2、体积模锻压力机

⑴热模锻压力机:用来进行热模锻工艺。

⑵挤压即:用来进行冷挤压工艺。

⑶精压机:用业进行平面精整、体积精压和表面压印等工艺。

⑷平锻机:用来进行平锻工艺。

⑸冷镦自动机:用来制造螺钉螺母等各种标准件。

3、剪板机

⑴板料剪切机:用于裁剪板料。

⑵棒料剪彩切机:用于剪彩切棒料。

通用压力机按机身结构型式分来开式压力机和闭式压力机两大类。

3.3.7压力机承受偏心载荷有什么危害?

当压力机承受偏心载荷时,就会使压力机局部弱性弯形加大,压力机受力较大的局部的装模高度的变化相对较大,这样会使滑块相对相对工作台面产生一个倾斜角,使冲头和凹模的间隙不均匀,产生水平方向的侧压力,会加剧冲头的磨损甚至折断。通常,开式机身对偏心载荷的反应较为明显,其角变形的存在对模具的危害最大。而闭式机身的压力机发生偏心载荷时,会加剧模具导向装置的磨损,降低模具寿命,在精度较高的闭式压床上的偏心载荷,在损坏模具的同进不会加剧滑块导向而后磨损,影响压床的精度和使用寿命。

3.3.8 压力机离合器、制动器的作用是什么?

压力机离合器和制动器是用于电动机和飞轮不停地转动情况下,使压力机曲柄边杆机构开动或者停止。因此离合器和制动器是保证压力机正常工作不可缺少的传动部件,而两者又必须是密切地配合和协调地工作。除了少数小型压力机制动器在经常作用外,对大多数中大型压力机,离合器接合前,制动器必须松开,制动器制动前,离合器必须脱开,否则将引志摩擦无件严重发热和磨损,甚至不能工作。一般压力机在不工作时,离合器总是处于脱开状态,而制动器总是处于制动状态之中。常用的离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类:常用的制动器有盘式制动器、带式制动器和闸瓦式制动器。汽车分公司使用的大型闭式压力机采用的离合器和制动器是圆盘式摩擦离合器一制动器。

3.3.9 滑块的导向采用什么形式?有什么要求?

为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度,保证滑块运行方向与工作台的垂直度,滑块的运动必须用导轨约束。滑块的导向面必须与底平面垂直。导轨和滑块的导向面应保持一定的间隙,而且能进行调整。通常采用的滑块和导轨形式有两面可调式、四面可调式,八面可调式和V形导轨。滑块导向的调整通常是通过调整际轨拉紧螺栓实现的。为了保证滑块的运动精度,滑块的导向面应足够长。所有滑块的高度应该足够高。滑块的高度与宽度的比值,在闭式单点压力机上约为1.08—1.32,在开式压力机上则高达1.7左右。

3.3.10 压力机飞轮的作用是什么?

曲柄压力机的负载属于冲击载荷,即在一个工作周期内只在较短的时间内承受工作负荷,而较长的时间是空程运转。若依此短暂的时间来选择压力机电动机的功记,则电动机的功率会很在。为减小电动机的功戾传动系统中设置了飞轮,使其储备能量。而在冲压工件的瞬间,主要靠飞轮释放能量。工件冲压后,负载减小,于是电动机带动飞轮加速旋转,使其在冲压下一个工件前恢复

地电动机功记便可以大大减小。综上所述,飞轮起着储存和释放能量的作用。

3.3.11 滑块平衡器的作用是什么?

在压力机上一般都装有平衡装置,它可以防止当滑块向下运动时,因其自重而迅速下降,使传动系统中的齿轮反向受力而造成击和噪音;可以消除连杆与滑块间的间隙,减少受力零件的击和磨损;可以降低装模高度调整机构的功率消耗,同时,还可以防止因制动器失灵或连杆折断时,滑块坠落而产生事帮。

3.3.12 压力机气垫的作用是什么?

在大型压力机上压制大型零件或深的拉抻件时常采用气垫,又称拉伸垫。拉伸垫除用来拉伸时压边防止起皱外,还可作顶料或作工件底部局部成型用。压力机装有拉伸垫后,就可以扩大压力机的用途范围,譬如有拉伸垫的通用压力能进行较深的拉伸工作,双动压力机装设了拉伸垫后可以做三动压力机用。调节气垫系统内的压缩空气的压力,就可以得到适合各种冲压工作所需要的压紧力。

3.3.13 移动工作台的作用是什么?

为缩短停机和拆装模具的时间,提高劳动生产率,在近代大中型压力机上,大多备有移动工作台。将工作台预先移到压力机外,并在上面装好笨重的模具,然后移入压力机的工作空间,这样,安装模具非常方便、迅速。换模具时间可以缩短为原来的1/10。由于换模时间的缩短,压力机的利用率可以大提高。移动工作台有三种形式,第一种为左右移出,第二种是前后移出,第三种是一侧移出。汽车分公司采用的第一种和第三种。

3.3.14 怎样正确维护及保养压力机?

为了延长压力机的使用寿命及确保压力机的精度,使用者必须正确及保养压力机,其维护与保养方法如下:

1、开始工作前

⑴收拾工作地点:在压力机上及压力机附近,周围与工作无关的物件必须收拾干净,并将工件及毛坯摆放合适。

⑵检查压力机摩擦部分及润滑部分有无磨损现象,有油杯的地方应灌满润滑油。

⑶检查冲模安装是否准确可靠,刃口有无裂纹、凹痕及缺口现象。

⑷一定要在离合器脱开扣,才可以开动电动机。

⑸试验制动、离合器、操纵器各部分的动作是否合适、灵活、准确可靠,并作几次空行程试冲无误后,再开始正常工作。

⑹准备好工作中所用的工具。

2、在工作时间

⑴定时用手转动各部位的油杯,加注满润滑油。

⑵不应同时冲裁两块板料。

勿用手清除。

⑷作浅拉深时,注意材料清洁,并加润滑油。

⑸发现压力机不正常,如滑导体下落、有不正常的冲击声、连车、成品有毛刺等现象,应立即停止工作,并闭电源、寻找故障,采取妥善解决办法后再进行工作。

3、工作完毕后

⑴使离合器脱开。

⑵关闭电源。

⑶清除工作台上的杂物。

⑷擦净压力机及冲模油污,并在压力机和冲模上涂保护防锈油。

3.3.15 压力机离合器——制动器为什么采用双阀控制?

压力机的离合器制动器采用双联阀控制基于这样一个事实:两个同结构的空气分配阀同时发生故障的可能性要比采用一个阀控制时发生故障的可能性要小得多。在通常情况下,只有双联阀的两个阀同时发生故障时,安全检测部件才有可能检测不到牙床离合器或都制动器动作不正常。常用的双联阀通常有以下特点:⑴每组阀采用两个相同的阀并联而成,每个阀与安全检测器相连,在正常情况下,它处于平衡状态。如某阀发生故障或动作迟滞,安全检测器失支平衡,向一端运动,触及限位开头发出信号报警,同进引发相关的紧急制动;⑵在先导阀通道中有可调的节流装置,在制动器部分,节流装置在制动气缸排气时起作用,在制动器进气时不起作用。对于用到离合器睥双联阀节流装置则在进气时起作用,排气时不起作用,这就保证了在工作时制动器先脱开,离合器后接合,制动时离合器先脱开,制动器后制动。

由于近年结构新颖的双联阀先后出现,所以实现离合器——制动器顺序动作的机理有所不同,但都以提高可靠性、监控的有效性为前提。

3.3.16 压力机过载的原因有哪些?有哪些过载保护措施?

压力机在工作时可能发生过载现象。引起过载的原因很多,如压力机选用不当,模具调节器试不正确,毛坯厚度不均匀,两个坯料叠在一起或者杂物落入模腔内等。压力机过载就有可能使压力机破坏,如连杆螺纹破坏、螺杆弯曲、曲轴弯曲或者断裂,甚至机身变形等,为防止压力机过载,在压力机上最好安装过载保护装置。常用的过载保护装置有压塌块式保护装置和液压式过载保护装置。汽车分公司的大型压力机全部采用液压式过载保护装置(液压垫)。液压垫中封闭有高压油,使液压垫内的连杆支承座抬起,当压力机过载时,液压垫中的油压升高,致使卸荷阀阀芯动作,使液压垫中的高压油排回油箱,压力机迅速卸荷。

3.3.17 冲压加工中必须保证哪些精度?检测方法是什么?

1、工作台面和滑块底面的平面度检测方法是将平尺的检验面按不同方向放在台面上,用塞尺测量平尺检验面与工作台的平行度,检测方法是用千分表的滑块底面与工作台面的间隙.在1000mm 长度上的允差通常为0.05mm。

2、滑块行程对工作台面的平行度检测方法是用千分表在滑块底面与工作台面作纵向和横向移

许滑块前端往下偏,在左右1000mm的长度上允差0.10mm。

3、滑块行程对工作台的垂直度检测方法是将千分表固定在滑块上,并与滑块一同上下运动,将一角度尺固定在工作台上,千分表读数的最大差值。在150mm行程的长度上允差0.3—0.4mm。对于开式压力机,滑块向下时只许偏向机身一侧。

4、模柄孔中心线对滑块行程的平行度在滑块模柄孔内插入一根试验棒,将其紧固在工作台上放一千分表,使千分表顶针与检验棒表面接触,使滑块缓慢上下运动,读出千分表读数的最大差值。在300mm行程上允差0.05mm。

上述精度的检测均匀作纵横两个垂直方向的测量。

在压力机使用过程中,对上述精度应定期检查,发现不符合规定时,应及时调整和维修,以免影响产品质量、模具寿命和压力机性能。

3.3.18 双动拉深压力机完成拉深工艺有哪些特点?

⑴双动拉深压力机的外滑块有四个悬挂点,可用机械或液压调节方法,调节各点的压边力,形成有利于金属各向均匀流动的成形条件。这对于复杂形状零件的拉深成形很重要。因为拉深复杂形状零件时。要求毛坯周边不同区段有不同的压边力,以使不同的变形区段行到不同的金属流动阻力,有效的控制金属流动,保证得到高质量的拉深零件。

⑵双动拉深压力机的外滑块压边力较大,且刚性好,能使拉深筋处的金属完全变形,可充分发挥拉深筋控制金属流动的作用,可以克服在普通压力机上采用拉深时压边力不足的缺点。

⑶双动拉深压力机外滑块开始压边时,外滑块已处于下死点位置,连杆机构处于共线位置,外滑块的速度接近于零,因此与零件的接触冲击小。在内滑块拉深过程中,外滑块压边力比较稳定。

⑷双动拉深压力机上,压边模与拉深凹模均固定在工作台垫板上,毛坯易于安放和定位。由于拉深零件向下凸,残余周边在上部,所以便于机械手夹紧和养料。

⑸双动拉深压力机在进行拉深工作时,内滑块的运动速度能满足拉深变形速度的要求。

3.3.19 摩擦离合器发生哪些故障?

摩擦离合器用于高速冲床和大中型冲床。在使用中常会发生下列故障:

㈠滑块不动或者动作太慢,产生原因:

⑴离合器摩托车擦片磨损过多或调整不当而造成间隙过大。

⑵气压太小或者密封件密封不严,产生漏气。

⑶气阀失灵。

⑷摩擦片表面有油污。

㈡单冲时发生连冲,产生原因:

⑴用弹簧制动的制动器弹簧被折断或者弹力太弱。

⑵气阀失灵。

⑶制动摩擦片磨损太多或者调整间隙过大。

㈢滑块下滑,产生原因:

⑴制动器失效。

⑵平衡缸气压太低或者漏气。

㈣摩擦片发热或者磨损太快,产生原因:

⑴气阀连锁安装连接错误,造成离合器、制动器相互干扰。

⑵摩擦盘倾斜或者翘曲。

⑶摩擦面有异物或者不洁净。

在修理时,可根据故障产生的原因,进行必要的故障排除及修理。

3.3.20曲柄压力机上怎样安装与调整模具?

在压力机上安装和调整模具是一件重要的工作,它将直接影响设备和模具的使用安全以及产品质量。因此,在安装和调整模具前,要熟悉压力机和模具的结构与性能,而且要严格执行安全操作规程。

⑴首先,检查压力机上的顶料装置,将挡头螺钉暂时调整到最高位置,以免在调整压力机闭合高度时发生撞击;检查模具的闭合高度与压力机装模高度是否匹配;检查下模顶料杆与上模顶料杆是否符合压力机打料装置的要求(大型压力机则应检查气垫);将垫板和滑块底而油污揩试干净,并检查有无异物,防止影响正确的安装和发生意外事故。

⑵根据冲模的闭合高度调整压力机的装模高度,使滑块在下死点时底面与工作台面的距离大于冲模的闭合高度。

⑶先将滑块升到上死占,将模放在压力机工作中的规定位置上,再将滑块降到下死点,然后调节滑块的高度,使其底平面与冲模上模座的上平面接触或者接近。注意,此时将滑块从上死点向下死点移动时,不能使用一般的冲压工件运动形式。对于刚性离合器压力机,常用手扳动飞轮,使滑块慢速移到最下位置;对于摩擦离合器压力机,则用点动方式,使滑块逐渐靠近下死点;有些压力机上装备有微动装置,可以使滑块微动向下或者向上,操作特别方便。在滑块接近下死点时,对带有模柄的冲模应使模柄进入模柄孔,并且夹持块紧固;对于无模柄的大型冲模,一般用螺钉将上模紧固在压力机滑块上,同时将下模初步固定在压力机工作台上。

⑷将压力机滑块再上调3—5mm,开动压力机,空行程1—2次,然后将滑块停下来,紧固住所有螺钉。若无导柱导套,则需在上下模对准后,方可紧固安装螺钉。

⑸进行试冲,并逐步调整滑块的闭合高度,逐步调整顶料装置和顶料位置。

3.3.21冷冲压分为哪几种类型?

冷冲压基本上分为两大类型:即分离工序和成形工序。

分离工序是指板料或坯料受力后,应力超过材料的强度极限,而使材料发生剪裂或局部剪裂。

成形工序是指材料受力后,应力超过了材料的屈服点,经过塑性变形后成为一定形状的成形工序。分离工序普通冲裁剪切、落料、冲孔、切边、整形

精密冲裁落料、冲孔、切口、整形

成形工序弯曲变薄拉深

拉深不变薄拉深

成形校平、翻边、起伏冲压、缩口、整形与胀形

立体冲压压印、冷挤压、冲中心、冷镦

3.3.22什么是落料冲孔模?

在一套模具上一次冲压加工时,包含有落料和冲孔两道工序的模具就叫落料冲孔模。

3.3.23什么是单动拉延模?什么是双动拉延模?

凹模是上模,压料圈和凸模是下模,利用压床气垫将力经过托传递给压料圈,从而使坯料拉深成型所使用的模具就电单动拉延模。如图1所示;

凹模是下模,压料圈和凸模是上模,利用双动压床的外滑块固定压料圈,内滑块固定凸模,从而使坯料拉深成型所使用的模具就叫双动拉延模。如图2所示;

3.3.24什么是斜楔?什么是吊楔?

斜楔就是驱动器装在上模,而滑块和导向座装在下模的一种冲压加工形式。如图3所示;

吊楔就是驱动器在下模,而滑块和导向装置在上模的一种冲压加工形式。如图4所示;

3.3.25什么是单工序模?什么是复合模?

单工序模是指在压力机一次行程中,板料或坯料经过一次定位,只能完成一种冲压工序所使用的模具。(如:落料模、冲孔模等)

复合模是指压力机在一次行程中,板料经过一次定位,能够同时完成两种或两种以上不同冲压工序所使用的模具。(如:落料冲孔模、翻边冲孔模等)

3.3.26汽车分公司现用的模具有哪几种类型?

汽车分公司现用的单工序模有:拉延模、成形模、开卷切断模、切断模、冲孔模、整形模等。复合模有:落料冲孔模、修边冲孔模、斜楔修边冲孔模、翻边冲孔整形模、斜楔冲孔翻边整形模、切角拉延模等。

冲压工艺

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